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2．4 催化劑的投量對(duì)降解效果的影響

催化劑的投量對(duì)超聲降解活性紅染料廢水的影響見圖5。

圖5 顯示用25 kHz 的超聲波照射活性紅染料廢水( pH = 2．5) 、催化劑的投量由0. 1 g/L 增至2 g / L時(shí)，降解率顯著提高，但催化劑的投量大于2 g / L以后降解率反而降低。這可能是因?yàn)閯傞_始向廢水中增加催化劑時(shí)，由于催化劑對(duì)有機(jī)分子和水分子的吸附作用，能有效地增加水中微氣泡的數(shù)量，使超聲過程中產(chǎn)生的空化氣泡增多; 同時(shí)產(chǎn)生的·OH、·O、·HO2等自由基數(shù)量增加，促使降解率明顯提高。但隨著催化劑投量的進(jìn)一步增大，空化氣泡液膜內(nèi)的粘度增大，導(dǎo)致空化液膜內(nèi)湍流強(qiáng)度減弱，不利于有機(jī)分子從液相主體向空化氣泡方向的傳遞，也不利于空化氣泡內(nèi)產(chǎn)生的自由基向液相主體方向的傳遞，使降解率反而下降。由此可知催化劑的投量以1. 5 ～2 g/L 為宜。

2．5 pH 值對(duì)降解效果的影響

p H 值對(duì)GeO2改性TiO2催化超聲降解活性紅的影響見圖6。

圖6 pH 對(duì)超聲降解效果的影響

Fig．6 Effect of initial pH on ultrasonic degradation

溶液的pH 對(duì)降解活性紅染料廢水有較大的影響。圖6 顯示對(duì)COD 為438 mg/L 活性紅染料廢水，催化劑的投量為2 g/L、用25 kHz 的超聲波照射時(shí)，隨著pH 的降低對(duì)活性紅的降解率顯著提高，尤其是pH ＜3. 0 以后活性紅的降解率急劇升高，這似乎與一般氧化劑在酸性條件下氧化性更強(qiáng)這一原則相符?？梢哉J(rèn)為TiO2在水中的等電點(diǎn)是5 左右，當(dāng)pH 較低時(shí)，TiO2表面質(zhì)子化，而質(zhì)子化的表面帶有正電荷，這對(duì)光電子向粒子表面轉(zhuǎn)移是有利的; 另一方面因?yàn)樗肿釉诔暡ǖ淖饔孟?，在催化劑表面形成?middot;OH 自由基一般壽命較短，只有在強(qiáng)酸性的條件下活性紅離子變成中性的活性紅分子，這樣才更容易接近TiO2催化劑的表面以便被·OH 自由基破壞。不加催化劑時(shí)，活性紅染料廢水也有一定程度的降解且對(duì)酸度的依賴程度較小。